Arduino: Wie die Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform uns kreativ werden lässt

Der Name des italienischen Königs Arduioni trägt bereits einige hundert Jahre auf dem Buckel. Die gleichnamige aus Soft- und Hardware bestehende Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform ist vergleichsweise jünger. Genauso spannend ist ihre Geschichte allemal.
König Arduin von Ivrea wurde im Jahr 1002 zum König von Italien gekrönt. Er galt als Vorkämpfer der italienischen Freiheit gegen die transalpine Okkupation. Die Kirche verpönte ihn damals als „Bischofsmörder“… Aber das ist eine Geschichte, die an eine ganz andere Stelle gehört.

Die Geburt von Arduino als Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform geht auf das Jahr 2003 zurück. In jenem Jahr wollten Studierende des Interactive Design Instituts im italienischen Ivrea Anfängern und Fachleuten einen kostengünstigen und einfachen Weg bieten, um elektronische Geräte mit Hilfe von Sensoren und einer eigenen Programmierung zu steuern. Hobby-Tüftler und Bastler sollten darüberhinaus die Möglichkeit erhalten, eigene Vorstellungen mit einfachen Mitteln umsetzen zu können. An simpel gestrickte Roboter, Thermostate, Bewegungsmelder oder ähnliches wurde dabei gedacht. Und es wurde getüftelt. Im Jahr 2005 war es dann soweit. Der Arduino-Vorstand stellte in den Klassenräumen des Interactive Design Instituts das legendäre Board in Natura vor. Die Kernmitglieder des Entwicklerteams waren damals Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino und David Mellis. Nette Geschichte am Rande: Der Name Arduino entstammt der “Bar Di Re Arduino”, einer Kneipe, die häufig von Massimo Banzi und seinen Mitstreitern besucht wurde. Seine Idee war es schließlich, dem ehemaligen König und natürlich auch seiner Lieblingskneipe zu huldigen. Man mag sich an dieser Stelle vorstellen, dass vielleicht der ein oder andere Entwurf der Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform gar auf einem Bierdeckel entstanden ist. Das aber ist bloß Legende.

Wir funktioniert denn dieses Arduino eigentlich?

Zurück zu den Fakten: Arduino lässt die kreativen Hobby-Tüftler selbst als Könige in ihrem eigenen Reich regieren. Es gibt Ihnen die Möglichkeit, Herr ihrer eigenen Vorstellungen zu werden. Elektronische Projekte schnell und unkompliziert zu kreieren. Wie das funktioniert? Die Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform ist im Grunde genommen ein Mikrocontroller auf einer Platine, die es einfach macht, Eingänge und Treiberausgänge zu empfangen. Man installiert dazu auf seinem Rechner die entsprechende Software und kann sich ans Programmieren geben. Die Software von Arduino stellt dazu eine eigene integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) bereit, die auf Wiring IDE basiert. Mit dieser Java-Anwendung, die für die gängigen Plattformen Windows, Linux und MacOS kostenlos verfügbar ist, wird es deswegen möglich, dem Arduino zu sagen, was zu tun ist. Auf dem Weg zum eigenen Reich aus „bits und bytes“ muss man anschließend den entsprechenden Code in die Arduino Programmiersprache schreiben und die Entwicklungsumgebung verwenden. Auf den Microcontroller kann man dann auf diese Weise verschiedene Programme, so genannte Sketche, übertragen und ausführen. Als simpelste Übung kann man auf die Art zum Beispiel LEDs blinken lassen. Es werden aber auch Tasten ausgelesen. Oder es können Drehregler, Lichtsensoren und vieles mehr mit dem analogen Input bedient werden. So kann man auch eigene elektronische Geräte, zum Beispiel LEDs oder Motoren steuern, Taster oder Sensoren auslesen. Am Ende steht dabei etwa die eigene Programmierung eines Temperatursensors, eines Bewegungssensors oder eines Abstandssensors.

Die Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform für Anfänger und Profis

Das Internet der Dinge ist eine der spektakulärsten Entwicklungen unserer Zeit. Ein weiterer Schritt der technischen Evolution, die viele Bereiche unseres Lebens revolutioniert. Weder aus dem Auto, noch aus der modernen Arbeitswelt sind eigenständig agierende elektronische Geräte noch wegzudenken. Den aktuellen Prognosen zufolge wird auch der Markt der sogenannten Smarthome-Komponenten in den kommenden Jahren stark ansteigen. Was aber wäre eine technische Revolution, an der man nicht selbst ein wenig mitgestalten kann? Warum den ganzen Spaß bloß den anderen überlassen? In gängigen Foren und natürlich auf diversen You Tube-Kanälen gibt es dazu viele Beispiele für einfache und spektakuläre Projekte, die man mit Arduino umsetzt.
Dem einen reicht die Steuerung eines Bewegungsmelders, der den Eingangsbereich des Hauses erleuchtet, der andere möchte vielleicht etwas Aufwendigeres, gar Königlicheres gestalten. Dazu gibt es inzwischen verschiedene Varianten des Boards. Das beginnt schon bei den Starter-Kits. Hier gibt es bereits die Auswahl zwischen einfachen und umfangreicheren Pakten. Preislich kann man nicht meckern. So ist das Elegoo UNO –Ultimate Starter Kit, das laut Hersteller für ambitionierte Einsteiger konzipiert wurde, für rund 69 Euro zu haben. Die andere Möglichkeit, ein virtueller König zu werden, liegt darin, einfache Boards mit dem Namen Uno zu kaufen. Oder man erwirbt Boards, die klangvolle Namen wie Leonardo oder Mega besitzen, für umfangreiche Projekte. Für eine Erweiterung werden außerdem vorbestückte oder teilweise unbestückte Platinen – sogenannte „Shields“ – angeboten, die auf das Board aufsteckbar sind. Der Kreativität sind damit fast keine Grenzen gesetzt.

Die Plattform für die neuen Könige des Internet der Dinge

Die flexibel zu bedienende Hardware und Software ist also bestens geeignet, um in kurzer Zeit eigene Projekte zu verwirklichen. Man möchte zum Beispiel die eigenen Schätze im Haus sichern? Dazu programmiert man sich eine einfache Alarmanlage. Schon mit dem einfachen Starter-Kit werden dabei Bewegungssensoren verwendet, die einen hohen Ton erzeugen. Oder man konfiguriert eine optische Anzeige, bestehend aus blinkenden LED-Leuchten. Eine Kombination aus beidem ist ebenso möglich. Andere Projekte ermöglichen es, Lichter zu schalten, Kaffeemaschinen zu bedienen oder das Garagentor zu steuern. Ist das Gerät mit dem Internet verbunden, ist das Königreich nicht mehr fern. Nicht zu vergessen: Der königliche Garten. So können Pflanzenliebhaber mit ihrem Arduino Temperatursensoren programmieren, die für eine Bewässerung sorgen. Praktisch vor allem für den Urlaub. Nicht allein dem Nutzen geschuldet, sondern vor allem als optischer Aha-Effekt dient die Installation und Programmierung einer Umgebungsbeleuchtung für den TV-Bildschirm. Ursprünglich von Phillips entwickelt sorgt die Ambilight-Technologie für eine Umgebungsbeleuchtung, die auf das Fernsehbild reagiert und neben visuellen Highlights die Augen schont. Mit erschwinglichen und programmierbaren LED-Streifen können Arduino-Hobby-Könige stolz auf ihr eigenes Werk sein.

Abgesehen davon ist der Name Arduino in der Vergangenheit leider oft mit einem Rechtsstreit in Verbindung gebracht worden. Im Jahr 2015 befanden sich die Gründergruppe der Arduino-Plattform (Arduino LLC) und die Produzenten der offiziellen Arduinoboards (Arduino S.r.l.) in einem Zwist um die Inhaberschaft des Markenrechtes. Seit Oktober 2016 aber scheint man sich nun einig zu sein. Somit kann die Open-Source-Electronic-Prototyping-Plattform wieder als Fest für alle Kreativen gelten. Als Möglichkeit, um interaktive Objekte eigenständig zu steuern.